夹层玻璃及安装有该夹层玻璃的安装结构体的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够提高隔音性、并且能够帮助将红外线的透过率控制在规定范围、包括不同的厚度的玻璃的夹层玻璃。本发明所涉及的夹层玻璃具备：外侧玻璃板，与上述外侧玻璃板相向配置、比上述外侧玻璃板厚度薄的内侧玻璃板，和夹在上述外侧玻璃板和内侧玻璃板之间的中间膜，波长为870～940nm的光的透过率为30～80％，上述外侧玻璃板的厚度为1.8～2.3mm，上述内侧玻璃板的厚度为0.6～2.0mm，上述中间膜由至少包括芯层的多个层构成，上述芯层的杨氏模量在频率100Hz、温度20℃时为1～20MPa，低于其它上述层的杨氏模量。
【专利说明】夹层玻璃及安装有该夹层玻璃的安装结构体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于汽车的挡风玻璃等的夹层玻璃及安装有该夹层玻璃的安装结构体。
【背景技术】
[0002]近年来，从降低汽车的油耗的观点出发，要求所安装的挡风玻璃等玻璃的轻型化，伴随于此，厚度薄的玻璃的开发也正在进行。然而，如果使厚度变薄，隔音性能降低，因此存在车外的声音进入车内，使车内环境恶化的问题。为了解決这些问题，例如，专利文献I中公开了一种使面密度降低并维持对于特定的频率的隔音性能的汽车用夹层玻璃。该夹层玻璃是在一对玻璃板之间配置有树脂制的中间膜夹层玻璃。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2002-326847号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]然而，如专利文献I所述的夹层玻璃，虽然能够在一定程度上防止因厚度变薄而导致的隔音性能的降低，但是由于车外侧的玻璃的厚度也变薄，存在容易发生由车外侧的外力导致的玻璃破裂的问题。为了解决这个问题，可以考虑使用将车外侧的玻璃维持与以往相同的厚度，同时将车内侧的玻璃板变薄,从而作为整体降低面密度的方法。对此,本发明人进行了以下的探讨。
[0008]首先，本发明人等发现，若形成车内侧和车外侧的玻璃的厚度不同的结构，如图15所示，与厚度相同的情况相比较，对于人所容易听到的2000~5000Hz的频率域的隔音性能降低。该图是表示将频率和声透损失(STL)的关系模拟得到的结果的曲线图。该曲线图中，显示包括厚度为1.5mm的2张玻璃板的夹层玻璃(以下简称第I夹层玻璃)和包括厚度为2.0mm和1.0mm的不同的玻璃板的夹层玻璃(以下简称第2夹层玻璃)的模拟结果。任一夹层玻璃的2层玻璃板之间都配置有树脂制的中间膜。根据该曲线图可知，在3000~5000Hz的频率域中，第2夹层玻璃的声透损失与第I夹层玻璃的相比是降低的。即，可知，通过使用厚度不同的玻璃板的结构，人所容易听到的2000~5000Hz的频率域的隔音性能降低。
[0009]这样，若组合厚度不同的玻璃组合，虽然可以实现轻型化，但是会导致声透损失降低的问题发生。特别是，人所容易听到的2000~5000Hz的频率域的隔音性能降低，会导致车内环境恶化的问题发生。这种问题是不仅限于汽车的玻璃，而是在所有要求轻型化和隔音性的夹层玻璃都可能发生的问题。
[0010]本发明是为了解决上述问题而作出的，目的在于提供一种兼顾轻型化和隔音性、包括不同的厚度的玻璃板的夹层玻璃，及安装有该夹层玻璃的安装结构体。[0011 ] 用于解决课题的方法
[0012]本发明涉及的夹层玻璃具备:外侧玻璃板，与上述外侧玻璃板相向配置、比上述外侧玻璃板厚度薄的内侧玻璃板，和夹在上述外侧玻璃板和内侧玻璃板之间的中间膜，上述内侧玻璃板的厚度为0.6~1.8mm，上述中间膜由至少包括芯层的多个层构成，上述芯层的杨氏模量在100Hz、20°C时为I~20MPa,低于其它上述层的杨氏模量。
[0013]上述的夹层玻璃中，能够使上述内侧玻璃板的厚度为0.8~1.6mm。
[0014]上述的夹层玻璃中，能够使上述内侧玻璃板的厚度为1.0~1.4mm。
[0015]上述的夹层玻璃中，能够使上述内侧玻璃板的厚度为0.8~1.3mm。
[0016]上述的夹层玻璃中，能够使上述芯层的厚度为0.1~2.0mm。
[0017]上述的夹层玻璃中，能够使上述外侧玻璃板的厚度为1.8~5.0mm。
[0018]上述的夹层玻璃中，能够使上述芯层的杨氏模量在频率100Hz、温度20°C时为I~16MPa。
[0019]上述的夹层玻璃中，能够使上述中间膜的tan δ在频率100Hz、温度20°C时为0.5 ~3.0。
[0020]另外，本发明所涉及的夹层玻璃的安装结构体具备上述任一种夹层玻璃和将上述夹层玻璃安装为距垂直方向的安装角度为45度以下的安装部。这样的安装结构体，例如，为汽车、建筑物等，安装部为安装夹层玻璃的框体等。另外，对于安装部，夹层玻璃能够按照公知的方法安装。
[0021]发明的效果
[0022]根据本发明，能够提供一种兼顾轻型化和隔音性、包括不同的厚度的玻璃的夹层玻璃，及安装有该基层玻璃的安装结构体。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明所涉及的夹层玻璃的一个实施方式的剖面图。
[0024]图2是表示弯曲状的夹层玻璃的剖面弯曲量(夕' I ')量)的正面图(a)和剖面图(b)。
[0025]图3是表示弯曲形状的玻璃板和平面形状的玻璃板的一般的频率与声透损失的关系的曲线图。
[0026]图4是表示夹层玻璃的厚度的测定位置的示意平面图。
[0027] 图5是表示芯层的测定中所使用的图像的例子。
[0028]图6是表示夹层玻璃的安装方法的简略图。
[0029]图7是表示改变玻璃的厚度时的频率与声透损失的关系的曲线图。
[0030]图8是表示外侧玻璃板的评价结果的曲线图。
[0031]图9是表示用于输出声透损失的模拟的模式图。
[0032]图10是表示关于芯层的杨氏模量的评价结果的曲线图。
[0033]图11是表示关于芯层的厚度的评价结果的曲线图。
[0034]图12是表示关于夹层玻璃的安装角度的评价结果的曲线图。
[0035]图13是表示关于外层的杨氏模量的评价结果的曲线图。
[0036]图14是表示关于外层的杨氏模量的评价结果的曲线图。
[0037]图15是表示现有的夹层玻璃的频率与声透损失的关系的曲线图。
[0038]符号说明
[0039]I外侧玻璃板
[0040]2内侧玻璃板
[0041]3中间膜
[0042]31 芯层
[0043]32 外层
【具体实施方式】
[0044]以下，对于本发明所涉及的夹层玻璃的一个实施方式，参照附图进行说明。图1是本实施方式所涉及的夹层玻璃的剖面图。如该图所示，本实施方式所涉及的夹层玻璃包括外侧玻璃板1、内侧玻璃板2和夹在这些玻璃夹之间的中间膜3。外侧玻璃I是配置于易受外部干扰的一侧的玻璃板，内侧玻璃2是配置于其相反侧的玻璃板。因此，例如，若将该夹层玻璃用作汽车的窗玻璃的情况下，车外侧的玻璃板为外侧玻璃板，若用作建筑材料的情况下，朝向屋外的一侧为外侧玻璃板。但是，根据所受的外部干扰，也有与此相反的配置的情况。以下对各个部件进行说明。
[0045]〈1.外侧玻璃板和内侧玻璃板〉
[0046]外侧玻璃板I和内侧玻璃板2能够使用公知的玻璃板，能够以吸热玻璃、普通的透明玻璃、绿玻璃、或者UV绿玻璃形成。其中，若将该夹层玻璃用作汽车车窗玻璃的情况时，需要实现根据汽车所使用的国家的安全标准的可见光透过率。例如，能够利用外侧玻璃板I确保必要的日照吸收率，利用内侧玻璃板2调整为可见光透过率满足安全标准。在以下例示透明玻璃的组成的一例和吸热玻璃的组成的一例。
[0047](透明玻璃)
[0048]S12:70 ~73 质量％
[0049]Al2O3:0.6 ~2.4 质量％
[0050]Ca0:7 ~12 质量％
[0051]MgO:1.0 ~4.5 质量 ％
[0052]R2O: 13~15质量％ (R为碱金属)
[0053]换算为Fe2O3的全部氧化铁(T-Fe2O3):0.08~0.14质量％
[0054](吸热玻璃)
[0055]吸热玻璃的组成，例如，以透明玻璃的组成为基准，能够使换算为Fe2O3的全部氧化铁(T-Fe2O3)的比例为0.4~1.3质量％、CeO2的比例为O~2质量％、T12的比例为O~0.5质量％，玻璃的骨架成分(主要为Si02、Al203)减少量为T-Fe2O3XeO2和T12的增加量。
[0056]外侧玻璃板I主要需要对于来自外部的障碍的耐久性、耐冲击性，例如，将该夹层玻璃用作汽车的挡风玻璃时，需要对于小石子等飞来物的耐冲击性能。根据该观点，外侧玻璃板I的厚度以1.8mm以上、1.9mm以上、2.0mm以上、2.1mm以上、2.2mm以上的顺序优选。另一方面，外侧玻璃的厚度的上限以5.0mm以下、4.0mm以下、3.1mm以下、2.5mm以下、2.4mm以下的顺序优选。其中，优选大于2.lmm、2.5mm以下，特别优选2.2mm以上、2.4mm以下。
[0057]另一方面，为了夹层玻璃的轻型化，内侧玻璃板2需要小于外侧玻璃板I的厚度。具体而言，如后所述，优选为在作为人所容易听到的声音的频率域的2000~5000Hz中易受影响的1.2mm±0.6mm的范围内。具体而言，内侧玻璃板2的厚度以0.6mm以上、0.8mm以上、1.0mm以上、1.3mm以上的顺序优选。另一方面，内侧玻璃板2的厚度的上限以1.8mm以下、1.6mm以下、1.4mm以下、1.3mm以下、小于1.1mm的顺序优选。其中，例如，优选0.6mm以上、小于1.1mm。
[0058]另外，本实施方式所涉及的外侧玻璃板I和内侧玻璃板2的形状可以是平面形状和弯曲形状的任一种。然而，由于STL在弯曲形状的玻璃板降低，因此弯曲形状玻璃特别需要对于声透方面做出应对。弯曲形状的玻璃与平面形状的玻璃相比，STL值降低的原因可以认为是因为弯曲形状受共振模的影响大的缘故。
[0059]而且，玻璃为弯曲形状的情况下，被认为剖面弯曲量变大则隔音性能降低。剖面弯曲量是表示玻璃板的弯曲的量，例如，图2所示，设定连结玻璃板的上边的中央和下边的中央的直线L时，将该直线L和玻璃板的距离中最大的量定义为剖面弯曲量。
[0060]图3是表示弯曲形状的玻璃板和平面形状的玻璃板的一般的频率与声透损失的关系的曲线图。根据图3可知，弯曲形状的玻璃板的剖面弯曲量在30~38mm的范围内时，STL没有大的差别，但与平面形状的玻璃板相比较，在4000Hz以下的频率域中STL降低。因此，制作弯曲形状的玻璃板的时候，优选剖面弯曲量小的玻璃板，例如，剖面弯曲量超过30mm时，如后所述，中间膜的芯层的杨氏模量优选为20MPa(频率100Hz、温度20°C )以下。
[0061]这里，对于玻璃板弯曲时的厚度的测量方法的一例进行说明。首先，对于测定位置，如图4所示，是在经过玻璃板的左右方向的中央而向上下方向延伸的中央线S上的两个点。测定机器没有特别限定，例如，能够使用株式会社Teclock生产的SM-112这样的厚度仪。在测定时，将玻璃板的弯曲面配置于平的面，用上述厚度仪夹住玻璃板的端部来测定。此外，即便玻璃板为平坦的情况下，也能够与弯曲情况同样地测定。
[0062]<2.中间膜〉
[0063]中间膜3以多个层形成，作为一例，如图1所示，能够通过将软质的芯层31以比其硬质的外层32夹持的3层结构来构成。但不限于该结构，只要以具有软质的芯层31的多个层形成即可。例如，也能够以包括芯层31的2层(芯层为I层，外层为I层)、或者以芯层31为中心配置的5层以上的奇数的层(芯层为I层，外层为4层)，或者在内部包含芯层31的偶数的层(芯层为I层，其它的层为外层)来形成。
[0064]芯层31比外层32软质，关于这一点，能够以杨氏模量为基准选择材料。具体而言，在频率100Hz、温度20度时，优选为I~20MPa，更优选为I~16MPa。更加优选为I~1MPa0作为测定方法，例如，使用Metravib公司生产的固体粘弹性测定装置DMA 50,以形变量0.05%进行频率分散测定。以下，在本说明书中，若没有特别的说明，杨氏模量是通过上述方法测定的值。其中，频率为200Hz以下时的测定使用实测值，大于200Hz时使用基于实测值的计算值。该计算值是基于由实测值使用WLF法计算出的叠合曲线的值。
[0065]另一方面，外层32的杨氏模量没有特别限定，只要大于芯层即可。例如，在频率100Hz、温度20度时，以560MPa以上、650MPa以上、1300MPa以上、1764MPa以上的顺序优选。另一方面，外层32的杨氏模量的上限没有特别限定，例如，能够根据加工性的观点进行设定。例如，根据经验可知，若杨氏模量为1750MPa以上，则加工性、特别是剪切会变得困难。另外，若设置夹有芯层31的一对外层32的情况下,优选使外侧玻璃板I侧的外层32的杨氏模量大于内侧玻璃板2侧的外层32的杨氏模量。由此，提高对于来自车外、屋外的外力的耐破损性能。
[0066]中间膜3的芯层31的tan δ优选在频率100Hz、温度20度时为0.5~3.0,更优选为0.7~2.0，特别优选为1.0~1.5。StanS在上述范围内，则容易吸收声音，隔音性能提高。但是，若大于3.0，则中间膜3过于柔软，操作变得困难，故而不优选。另外，若小于
0.5，抗冲击性能降低，故而不优选。
[0067]另一方面，只要外层的tan δ为小于芯层31的值即可，例如，能够设定为在频率100Hz、温度20度时在0.1到3.0之间。
[0068]另外，构成各层31，32的材料没有特别的限定，需要至少是能够将杨氏模量设定在上述范围内的材料。例如，外层32能够由聚乙烯醇缩丁醛树脂(PVB)构成。聚乙烯醇缩丁醛树脂与各个玻璃板的粘接性、抗穿透性优异，故而优选。另一方面，芯层31能够由乙烯乙酸乙烯酯共聚物树脂(EVA)，或者是比构成外层的聚乙烯醇缩丁醛树脂更加软质的聚乙烯醇缩醛树脂构成。通过将软质的芯层夹在中间，能够保持与单层的树脂中间膜同等的粘接性和抗穿透性，并且大幅提高隔音性能。
[0069]一般来说，聚乙烯醇缩醛树脂的硬度能够通过(a)作为起始物质的聚乙烯醇的聚合度、(b)缩醛化程度、(C)增塑剂的种类、⑷增塑剂的添加比例等来控制。因此，通过适当调整这些条件中的至少一项，即使同样是聚乙烯醇缩丁醛树脂，也能够分别制作用于外层的硬质的聚乙烯醇缩丁醛树脂和用于芯层的软质的聚乙烯醇缩丁醛树脂。另外，通过控制用于缩醛化的醛的种类，也能够通过多种类的醛的共缩醛化或者单种的醛的纯缩醛化来控制聚乙烯醇缩醛树脂的硬度。虽不能一概而论，但使用碳原子个数越多的醛得到的聚乙烯醇缩醛树脂具有质地更软质的倾向。因此，例如，若外层由聚乙烯醇缩丁醛树脂构成的情况下，在芯层能够使用将碳原子数为5以上的醛(例如正己醛、2-乙基丁醛、正庚醛、正辛醛)通过聚乙烯醇来缩醛化所得到的聚乙烯醇缩醛树脂。此外，在可以得到所规定的杨氏模量的情况下，不受上述树脂等限定。
[0070]另外，中间膜3的总厚度没有特别规定，优选0.3~6.0mm,更优选0.5~4.0mm,特别优选0.6~2.0mm0另一方面，芯层31的厚度优选0.1~2.0mm,更优选0.1~0.6mm。若小于0.1mm，则软质的芯层31难以发挥其影响，另外，若大于2.0mm、0.6mm，则总厚度上升、成本上升。另一方面，外层32的厚度没有特别限定，例如，优选0.1~2.0mm，更优选0.1~
1.0mm。此外，也能够使中间膜3的总厚度一定，在其中调整芯层31的厚度。
[0071]芯层31的厚度,例如,能够通过如下方法测定。首先,使用显微镜(例如,Keyence公司制VH-5500型)将夹层玻璃的剖面扩大175倍显示。之后，通过目测识别芯层31的厚度进行测定。此时，为了排除目测引起的误差，使测定次数为5次，取其平均值作为芯层31的厚度。例如，拍摄如图5所示夹层玻璃的扩大照片后，在其中识别芯层并测定厚度。
[0072]此外，中间膜3的厚度没有必要整个面积全部一样，例如，在用于平视显示器(head-up display)的夹层玻璃时,能够形成为楔形。这种情况下，中间膜3的厚度测定厚度最小的部位，也就是夹层玻璃的最下边部。中间膜3为楔形的情况下，外侧玻璃板I和内侧玻璃板2虽然不是平行地配置，但这样的配置也包括在本发明所述的外侧玻璃板和内侧玻璃板的“相向配置”中。即，本发明的“相向配置”，例如，包括使用以每Im变化3mm以下的变化率厚度增加的中间膜3时的外侧玻璃板I和内侧玻璃板2的配置。
[0073]中间膜3的制造方法没有特别限定，例如，可以列举配合上述聚乙烯醇缩醛树脂等树脂成分、增塑剂及根据需要的其它添加剂进行均匀混炼后，将各层一并挤出成型的方法、将由该方法制得的具有2种以上的树脂膜通过压制法、叠层法等方法进行叠层的方法。通过压制法、叠层法等叠层之前的树脂膜可以是单层结构也可以是多层结构。
[0074]〈3.夹层玻璃的制造方法〉
[0075]本实施方式所涉及的夹层玻璃的制造方法没有特别限定，能够采用现有公知的夹层玻璃的制造方法。例如，首先，将中间膜3夹在外侧玻璃板I和内侧玻璃板2之间，将其放入橡胶袋后，边减压抽出空气边在约70~110°C预粘接。预粘接处理也能够使用除此以外的方法。例如，将中间膜3夹在外侧玻璃板I和内侧玻璃板2之间，利用烤箱在45~65°C进行加热。接着，利用辊以0.45~0.55MPa对该夹层玻璃进行按压。之后，将该夹层玻璃再次利用烤炉在80~105 °C进行加热后，利用辊以0.45~0.55MPa再度进行按压。这样操作，完成预粘接。
[0076]接着，进行主粘接。将形成预粘接的夹层玻璃利用高压釜在8~15气压经100~150°C进行主粘接。具体而言，能够在14气压、145°C的条件下进行主粘接。这样操作，制造本发明所涉及的本实施方式的夹层玻璃。
[0077]<6.夹层玻璃的安装结构>
[0078]上述夹层玻璃能够安装于例如汽车、建筑物等安装结构体。此时，夹层玻璃经由安装部安装于安装结构体。安装部，例如，相当于用于安装于汽车的聚氨酯框等框体、粘接件、夹具等。列举向汽车安装的一例，如图6(a)所示，首先，在夹层玻璃10的两端安装好销50，在作为安装对象的汽车的框体70涂布粘接剂60。在框体形成有插入销的贯通孔80。如图6(b)所示，将夹层玻璃10安装于框体70。首先，将销50插入通孔80，使夹层玻璃10相对于框体70预固定。此时，由于销50设有段差，销50只能部分插入通孔80，由此，在框体70和夹层玻璃10之间产生间隙。之后，因为在该间隙间涂布有上述粘接剂60，经过一段时间后，夹层玻璃10和框体70经由粘接剂60固定。
[0079]将这样的夹层玻璃安装在安装结构体时，夹层玻璃10的安装角度Θ如图6(c)所示，优选距垂直方向N为45度以下。
[0080]<6.特征 >
[0081]根据本实施方式，通过使构成中间膜3的一部分的芯层31的杨氏模量在频率100Hz、温度20度时为I~20MPa这一小的值，能够得到以下的效果。首先，若中间膜的杨氏模量大，则即便是夹层玻璃，作为单板的性质变强。另外，如以下式子所示，一般来说，玻璃的厚度、杨氏模量越小，则其吻合频率向高频侧移动。
[0082]
【权利要求】
1.一种夹层玻璃,其特征在于: 具备:外侧玻璃板， 与所述外侧玻璃板相向配置、比所述外侧玻璃板厚度薄的内侧玻璃板，和 夹在所述外侧玻璃板和内侧玻璃板之间的中间膜， 所述内侧玻璃板的厚度为0.6~1.8mm, 所述中间膜由至少包括芯层的多个层构成， 所述芯层的杨氏模量在频率100Hz、温度20°C时为I~20MPa，低于其它所述层的杨氏模量。
2.如权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于: 所述内侧玻璃板的厚度为0.8~1.6mm。
3.如权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于: 所述内侧玻璃板的厚度为1.0~1.4mm。
4.如权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于: 所述内侧玻璃板的厚度为0.8~1.3mm。
5.如权利要求1~4中任一项所述的夹层玻璃,其特征在于: 所述芯层的厚度为0.1~2.0mm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的夹层玻璃,其特征在于: 所述外侧玻璃板的厚度为1.8~5.0mm。
7.如权利要求1~6中任一项所述的夹层玻璃,其特征在于: 所述芯层的杨氏模量在频率100Hz、温度20°C时为I~16MPa。
8.如权利要求1~7中任一项所述的夹层玻璃,其特征在于: 所述中间膜具有与所述芯层接触、在频率100Hz、温度20°C时为560MPa以上的至少一个外层。
9.一种夹层玻璃的安装结构体，其特征在于: 具有权利要求1~7中任一项所述的夹层玻璃和将所述夹层玻璃安装为距垂直方向的安装角度为45度以下的安装部。
【文档编号】B60J1/00GK104136391SQ201480000757
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年2月18日 优先权日:2013年2月18日
【发明者】神吉哲, 浅井贵弘 申请人:日本板硝子株式会社